Q&A
Q： （超常現象について）そういうものは信じていません。
A： 私も、すべて科学的に説明ができると思っています。宇宙のはじまり等、まだわかっていないことも多 数ありますが、それは物理学がまだ発展途上にあるためです。
A： 私も見えることがあります。
（以下古川中央眼科HPより転載） 目の前に虫や糸くず、スス、水玉のような物が飛んでいるように見え、
目を動かすとふわっと一緒に動き、まばたきをしても目をこすっても消えません。明るいところや白い壁な どを見る時に目立ち、暗い所では気にならなくなります。 このような症状を「飛蚊症」（ひぶんしょう）と言い ます。飛蚊症は眼球の内容物である硝子体（しょうしたい）の中に濁りが出てきていることで起こります。硝 子体とは眼球の中にある透明なゼリー状の物質です。この中に濁りが生じると、明るいところを背景にし て物を見た時に、濁りの影が虫や糸くずのように見え、目を動かすと影も少し遅れて動いてくるように見え ます。
Q： 放物運動の例題で座標軸や原点をうまく選ぶとありましたが、高校のときにその設定が上手くできず に苦しんだ記憶があります。慣れですか？
A： 実際の生活等で出会う物理現象について考えるときは、当然、座標軸や原点の設定などしてありませ んから、自分で設定しなければなりません。ですので、このような設定を適切に行う能力は重要です。基 本的には、なるべく簡単になるように（余計な軸や定数が無くてすむように）すれば良いのですが、慣れも あるかもしれません。
Q： 異なる２つの影を近づけるとくっつこうとするのはなぜか。
A： 面白い質問ですね。私もそれを感じることがあります。まずはプロジェクターの光で実験してみましょう。
知恵袋にわりとわかりやすい説明があったので以下に転載します。
影には本影と半影があります。本影というのは光源からの光が直接はまったく来ないところ、半影は光の 一部が来るところです。たとえば光源として太陽を考えてみます。太陽は地球から見てもある程度の広が りをもっています。だから影のほうから太陽をみると、太陽が完全に隠れるところ、一部だけ隠れるところ、
全部出ているところがあります。完全に隠れているところが本影、一部だけ隠れているところが半影です。
普段は本影だけを影として認識しています。ところが影同士が近づいてくると、本影の周りの半影同士が 重ります。その重なった部分は太陽からくる光がぐっと減ります。これが本影と同じように感じてしまうので す。そのため影同士が近づくと、影がくっついてしまうように見えるのです。
みなさんも、実験してみて下さい。いろいろやってみると、納得することや、新たな発見、疑問がでてきて面 白いですよ。
問題:v-tグラフを書け。
霧吹きの実験
霧吹きから出る小さな水滴は、すぐに終端速度になり、ゆっくりと落下する。
（１）霧吹きから出る小さな水滴を観察し、終端速度を求めよ。
（２）小さな水滴は、表面張力で球形となっている。ストークスの法則を用いて水滴の半径を推定せよ。
ただし、空気の粘度h は1.8×10－5[m2/s] , g= 10 m/s2とせよ。
単位に注意
水：1cm3= 1 g , 1 m3= 1000 kg
v
t
v(t) = ( 1mg －e－(b/m)t ) b
O
問題：時刻t = 0 加速度は？
F= 6phRv
接触面を通して面に垂直に相手の物体に作用する力を 垂直抗力 という
垂直抗力
（p32）物体
重心は７章で勉強、今は中心と考えて
問題：雲はなぜ落ちてこないのか？
雲の粒：0.01 mm = 10 mm → 落下速度：約1.2 cm/s
高気圧 低気圧
断熱膨張 温度低下 雲が発生 断熱圧縮
温度上昇 雲が消滅
下降気流 上昇気流
雲の消滅 雲の発生
摩擦力
接触する２物体が互いに接触面に 平行 に作用し合う力。静止摩擦力と動摩擦力がある。
静止摩擦係数
最大摩擦力Fmaxは、 垂直抗力N の大きさにほぼ比例 Fmax= mN
比例定数m が静止摩擦係数
mは、物体や床の材質で決まる定数（滑りにくさの指標）
接触面の面積にはあまり関係しない。
床
W 物体
N F
f
床から受ける力のうち、
面に垂直な成分を垂直抗力 平行な成分を摩擦力 とした方がわかりやすい
静止摩擦力
２物体の速度に差がない場合の摩擦力
（すべってない時の摩擦力）
摩擦力F= －f
最大摩擦力
物体を押す力がある限度を超えると物体は動き出す この静止摩擦力の最大値が最大摩擦力
記号：Fmax
Fとfで、物体を左回りに回転させようとするが WとNは物体を右回りに回転させようとする。
結果として、物体はどちらにも回転せず静止している。
垂直抗力の作用点は、そういう事情で左側にずれている。
詳しくは第８章で勉強するので、今は深く考えなくてもよい。
静止摩擦力
問題：水平なアスファルトの路面に乗用車（質量1000 kg ）が静止している。乗用車のタイヤはブレーキが かかっており回転しないようになっている。乗用車を水平方向に押して動かすためには、どれだけ以上の 力で押せばよいか？ただし、タイヤと路面の静止摩擦係数m は0.7 とする。垂直抗力と摩擦力は、各タイ ヤに分散するが、合計すれば元に戻るので、４つのタイヤがあることは忘れてよい。上の図のような直方 体と同じように考えよ。重力加速度gは10 m/s2とせよ。）
問題：同じことを、水平な凍結した路面で行った。タイヤと凍結した路面の静止摩擦係数は0.05 とすると、
乗用車を動かすためには、どれだけ以上の力で押せばよいか？
水平方向については 手が押す力fと 摩擦力Fがつり合って
静止している
参考：垂直抗力は、接触面に垂直
（注）摩擦係数mは接触する２つの物質の組み合わせで決まる。
実験・問題：（１）下の図のような水平面と角qをなす斜面の上に、物体が静止している。物体働く重力W、 斜面からの垂直抗力N、静止摩擦力Fを図示せよ。物体に働く力はつり合っていることに注意すること。
q
（２）NとFの大きさをW とq を用いて表せ
（３）qを大きくしていくと、qmaxになったとき 物体は滑り出した。静止摩擦係数mとqmax
の関係を求めよ。
（４）実験をして静止摩擦係数mを求める。
アルミと木（底面積大）：m= アルミと木（底面積小）：m= アルミとゴム：m=
作図に関しては、第８章で 正確な説明をします。
滑りにくいトレイで実験：トレイとゴム： m=
問題：前ページの問題の条件において、アスファルトの路面上に車を駐車する際の 路面の傾斜角度の最大値（限界値、これ以上傾斜が大きいと滑り落ちてしまう値）を求めよ。
また、凍結した路面においてはいくらか？
ガリガリ・プロペラ（解説）
回転する不思議なものシリーズ第３弾
回転する原理
手で持つ＝支点
ガリガリすると
棒の先は直線的な往復運動ではなく 円を描くように振動する。
溝の左右どちらかをガリガリこする。
実演
棒に大きなプロペラをつけ、棒の先を円運動させてみる。
棒の先と、プロペラの穴との摩擦力でまわる。
右側をこするか、左側をこするかで 棒の先の回転運動の向きが変わる。
プロペラに作用する摩擦力
棒の先の運動方向
うまく回すコツは、いかに棒の先を往復運動でなく、円運動させるかにある。
溝の左右でなく、真上をガリガリすると、単純な振動（往復運動）になリ 回らないのは、上の説明より明らか。
